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武汉大学
项目背景

计算机技术和网络技术的不断发展推动了高校信息化建设,并对高校在深化教育改革、提高管理水平、培养新型人才等方面提出了新的要求。在这个新形势下,学校各单位陆续建设了多个网站和应用系统。

武汉大学共享服务器群项目的建设,尝试利用云计算技术,采用成熟的软硬件产品,结合学校自身的特点和实际需求,搭建一个具有开放、安全、易扩展、易管理特性的武汉大学私有云,作为全校信息化基础设施共享平台的重要组成部分,面向校内各部门和单位提供IaaS 服务。

业务挑战

● 网络需求:各单位在设备选用的合理性等方面没有过多考虑,因此造成目前有的单位需要重新组网,有的单位需要升级设备,有的单位甚至都不清楚信息点的具体位置。而这些问题又直接导致了各单位自建的网站或应用系统不能正常畅通地提供服务。

● 托管需求:近年来,校内很多单位自购服务器,或用于教学、科研、管理等应用,而放置服务器的环境却很简陋,用电、空调、防雷、卫生、安全等都没有保障措施。因此希望把服务器托管到网络中心的机房,减少因环境原因导致服务器不能正常运行情况的发生。

● 安全需求:随着学校信息化建设的推进,应用系统越建越多,但由于意识、技术和资金等方面的原因,网站被黑、应用瘫痪、数据泄露或被篡改等情况时有发生,安全问题较为突出。

● 并发需求:武汉大学全日制在校生超过5 万人,其中本科生3 万余人。这意味着每学期有3 万余本科生进行网上选课;每年有2 万余人报考研究生;同时,高考招生网上宣传与咨询量也非常大。这三个应用访问高峰的时间段也各不相同。

解决方案

确定总体方案,并从功能、实现、服务、价格等方面对市场上主流的软硬件产品进行考察和比较,确定建设方案,即共享服务器群按照云的层次结构设计,由硬件和软件两部分构成,硬件包括服务器、存储、FC 交换机、负载均衡设备、应用层防火墙、IP 交换机;软件包括虚拟化软件、资源监控与管理软件和基于IaaS 模式的云服务软件。

项目实施后,将学校教务部的数据库(Oracle、MySql)、选课系统、教务系统、WEB 服务、Radius 服务器等迁移到共享服务器群上,用于试运行,结果稳定良好,之后正式提供服务。

客户收益

共享服务器群主要对学校各部门和单位提供IaaS 服务,经过两年的运行,已逐步实现各部门和单位私有服务器的或集中或淘汰。那些无基本运行环境,或有阶段性大并发量访问需求的应用系统已成功迁移到共享服务器群上。其中包括:教务系统、选课系统、研究生管理系统、研工管理系统、本科生综合管理系统、精品课程等等,部署在近60 台虚拟机上。共享服务器群的建成运行,明显改善了各个应用系统的运行条件,提高了各个系统的服务水平,显著提升了设备利用率,节约了投资成本,同时实现了本科生网上选课和研究生网上报名的大并发量访问“错峰”运行。

从用户使用角度,共享服务器群具有用户自服务功能,用户自行注册,按需提交资源使用申请,系统管理员审核通过后,管理平台开始生成虚拟机。虚拟机生成后,即能实现用户自服务,不需要管理员的干预。

从高并发需求角度,共享服务器群利用同期规划的负载均衡设备,很好地支撑了学校的教学和管理工作。以本科生选课为例:武汉大学共有本科生3 万余人,选课在网上进行,每次网上选课时间为两天,是很典型的高并发实时访问的活动之一。在实现共享服务器群之前,每次开放学生网上选课,教务部服务器能够承载的并发不到2000人,导致学生无法正常选课;教务部选课系统部署到共享服务器群上以后,已承担多次全校本科生选课,选课并发访问接近一万人。

从监控角度,通过共享服务器群管理平台,管理员可以监测每台物理机上的虚拟机和资源使用情况、虚拟机运行情况和用户情况。

从安全角度,共享服务器群提供了三重安全措施,一是网络硬件防火墙,提供网络级别的保护;二是资源管理软件防火墙,具有用户隔离功能;三是Web 应用防火墙,用于保证运行在虚拟机上的Web系统的安全。